CN102839023A - 一种城市固体废弃物的低温热解高温气化耦合处置方法 - Google Patents

一种城市固体废弃物的低温热解高温气化耦合处置方法 Download PDF

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刘帅
乔瑜
万旦
桂本
姚明志
徐明厚
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Abstract

本发明公开了一种城市固体废弃物的低温热解高温气化耦合处置方法，包括以下步骤：将城市固体废弃物通入低温热解反应器中进行热解，以得到热解气和焦，热解温度为200~300℃，停留时间为15~60分钟，将热解气通入气体净化器，以脱除热解气中的氯化氢，并将焦通入粉碎机中进行粉碎，将热解气通入气化反应器中，并采用一次风将粉碎后的焦通入气化反应器中，加入二次风进行气化，以得到合成气，其中气化温度为900℃，将得到的合成气一部分用作低温热解反应器的热源，另一部分留待备用。本发明可以有效地解决目前城市固体废弃物热利用中的问题，实现城市固体废弃物减量化、无害化和资源化的目的。

Description

一种城市固体废弃物的低温热解高温气化耦合处置方法
技术领域
本发明属于废弃物处理领域，更具体地，涉及一种城市固体废弃物的低温热解高温气化耦合处置方法。
背景技术
城市固体废弃物是指人们在日常生活中或为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物，以及法律、行政法规规定视为城市固体废弃物的固体废物，它包括厨余、纸类、木竹类、橡塑、纤维、玻璃、金属及渣土砖瓦等。
随着经济和社会的高速发展，城市固体废弃物的年产生量越来越大。据统计，每年国内会产生超过1.5亿城市固体废弃物，并以每年8%~10%的速度增长。所以，对城市固体废弃物的无害化、减量化以及资源化循环利用已经迫在眉睫。
目前，国内在使用的城市固体废弃物的处理方法主要包括填埋、堆肥以及热利用。其中，填埋法有场地建设与防渗施工难度大、填埋气利用困难的难题，并且垃圾填埋产生的渗滤液可能对地下水造成长期严重的、难以完全预料的污染；堆肥处理的缺点是占地多，周期长、受环境（温度、湿度）影响，直接堆肥还有肥料质量差、有机质含量低、重金属含量高，污染农作物，进入人类的食物链，进而对人类造成污染；而热利用由于具有减容减量程度高、可同时获得能源等优势，已处于垃圾处理技术中心地位。
但是，由于城市固体废弃物具有氯含量高的特点，在热利用过程中会释放一定的氯化氢气体，由此会造成腐蚀，导致锅炉参数过低，影响能量利用效率，此外，还会在后续过程中生成二噁英，而氯化氢直接排出也可能会形成酸雨，严重污染环境。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于城市固体废弃物的低温热解高温气化耦合处置方法，旨在解决目前城市固体废弃物热利用中的问题，实现城市固体废弃物减量化、无害化和资源化的目的。
为实现上述目的，本发明提供了一种城市固体废弃物的低温热解高温气化耦合处置方法，包括以下步骤：
（1）将城市固体废弃物通入低温热解反应器中进行热解，以得到热解气和焦，热解温度为200~300℃，停留时间为15~60分钟；
（2）将热解气通入气体净化器，以脱除热解气中的氯化氢，并将焦通入粉碎机中进行粉碎；
（3）将热解气通入气化反应器中，并采用一次风将粉碎后的焦通入气化反应器中，加入二次风进行气化，以得到合成气，其中气化温度为900℃；
（4）将得到的合成气一部分用作低温热解反应器的热源，另一部分留待备用。
通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果：
（1）低温热解会将城市固体废弃物热解为焦以及少量的焦油和热解气，并释放一定的氯化氢。与常规的热解相比，焦的产量更高，以便于后续的气化；
（2）气体净化器可以将热解气中的氯化氢吸收，可以避免氯化氢对锅炉的腐蚀，以及避免氯化氢生成二噁英、酸雨对环境造成污染；
（3）通过气化反应器得到的合成气一部分用作低温热解的热源，可以节约一定的能量。
附图说明
图1是本发明城市固体废弃物的低温热解高温气化耦合处置方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的城市固体废弃物的低温热解高温气化耦合处置方法包括以下步骤：
（1）将城市固体废弃物通入低温热解反应器中进行热解，以得到热解气和焦，热解温度为200~300℃，停留时间为15~60分钟；
（2）将热解气通入气体净化器，以脱除热解气中的氯化氢，并将焦通入粉碎机中进行粉碎；
（3）将热解气通入气化反应器中，并采用一次风将粉碎后的焦通入气化反应器中，加入二次风进行气化，以得到合成气，其中气化温度为900℃；
（4）将得到的合成气一部分用作低温热解反应器的热源，另一部分留待备用。
实施例1
将城市固体废弃物放入低温热解反应器中进行热解，以得到热解气和焦，热解温度为200℃，停留时间为15分钟；此后，将热解气通入气体净化器，以脱除热解气中的氯化氢，并将焦通入粉碎机中进行粉碎；其后，将热解气通入气化反应器中，并采用一次风将粉碎后的焦通入气化反应器中，加入二次风进行气化，以得到合成气，其中气化温度为900℃；最后，将得到的合成气一部分用作低温热解反应器的热源，另一部分留待备用。
实施例2
将城市固体废弃物放入低温热解反应器中进行热解，以得到热解气和焦，热解温度为200℃，停留时间为30分钟；此后，将热解气通入气体净化器，以脱除热解气中的氯化氢，并将焦通入粉碎机中进行粉碎；其后，将热解气通入气化反应器中，并采用一次风将粉碎后的焦通入气化反应器中，加入二次风进行气化，以得到合成气，其中气化温度为900℃；最后，将得到的合成气一部分用作低温热解反应器的热源，另一部分留待备用。
实施例3
将城市固体废弃物放入低温热解反应器中进行热解，以得到热解气和焦，热解温度为200℃，停留时间为60分钟；此后，将热解气通入气体净化器，以脱除热解气中的氯化氢，并将焦通入粉碎机中进行粉碎；其后，将热解气通入气化反应器中，并采用一次风将粉碎后的焦通入气化反应器中，加入二次风进行气化，以得到合成气，其中气化温度为900℃；最后，将得到的合成气一部分用作低温热解反应器的热源，另一部分留待备用。
实施例4
将城市固体废弃物放入低温热解反应器中进行热解，以得到热解气和焦，热解温度为250℃，停留时间为15分钟；此后，将热解气通入气体净化器，以脱除热解气中的氯化氢，并将焦通入粉碎机中进行粉碎；其后，将热解气通入气化反应器中，并采用一次风将粉碎后的焦通入气化反应器中，加入二次风进行气化，以得到合成气，其中气化温度为900℃；最后，将得到的合成气一部分用作低温热解反应器的热源，另一部分留待备用。
实施例5
将城市固体废弃物放入低温热解反应器中进行热解，以得到热解气和焦，热解温度为250℃，停留时间为30分钟；此后，将热解气通入气体净化器，以脱除热解气中的氯化氢，并将焦通入粉碎机中进行粉碎；其后，将热解气通入气化反应器中，并采用一次风将粉碎后的焦通入气化反应器中，加入二次风进行气化，以得到合成气，其中气化温度为900℃；最后，将得到的合成气一部分用作低温热解反应器的热源，另一部分留待备用。
实施例6
将城市固体废弃物放入低温热解反应器中进行热解，以得到热解气和焦，热解温度为250℃，停留时间为60分钟；此后，将热解气通入气体净化器，以脱除热解气中的氯化氢，并将焦通入粉碎机中进行粉碎；其后，将热解气通入气化反应器中，并采用一次风将粉碎后的焦通入气化反应器中，加入二次风进行气化，以得到合成气，其中气化温度为900℃；最后，将得到的合成气一部分用作低温热解反应器的热源，另一部分留待备用。
实施例7
将城市固体废弃物放入低温热解反应器中进行热解，以得到热解气和焦，热解温度为300℃，停留时间为15分钟；此后，将热解气通入气体净化器，以脱除热解气中的氯化氢，并将焦通入粉碎机中进行粉碎；其后，将热解气通入气化反应器中，并采用一次风将粉碎后的焦通入气化反应器中，加入二次风进行气化，以得到合成气，其中气化温度为900℃；最后，将得到的合成气一部分用作低温热解反应器的热源，另一部分留待备用。
实施例8
将城市固体废弃物放入低温热解反应器中进行热解，以得到热解气和焦，热解温度为300℃，停留时间为30分钟；此后，将热解气通入气体净化器，以脱除热解气中的氯化氢，并将焦通入粉碎机中进行粉碎；其后，将热解气通入气化反应器中，并采用一次风将粉碎后的焦通入气化反应器中，加入二次风进行气化，以得到合成气，其中气化温度为900℃；最后，将得到的合成气一部分用作低温热解反应器的热源，另一部分留待备用。
实施例9
将城市固体废弃物放入低温热解反应器中进行热解，以得到热解气和焦，热解温度为300℃，停留时间为60分钟；此后，将热解气通入气体净化器，以脱除热解气中的氯化氢，并将焦通入粉碎机中进行粉碎；其后，将热解气通入气化反应器中，并采用一次风将粉碎后的焦通入气化反应器中，加入二次风进行气化，以得到合成气，其中气化温度为900℃；最后，将得到的合成气一部分用作低温热解反应器的热源，另一部分留待备用。性能比较
以下表1用于对上述9个实施例的性能进行比较：
表1
Figure BDA00001950126700061
通过以上表格可见，当热解温度为300℃，停留时间为60分钟时，其脱氯比例可达100%，脱氯效果最好。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种城市固体废弃物的低温热解高温气化耦合处置方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将城市固体废弃物通入低温热解反应器中进行热解，以得到热解气和焦，热解温度为200~300℃，停留时间为15~60分钟；
（2）将热解气通入气体净化器，以脱除热解气中的氯化氢，并将焦通入粉碎机中进行粉碎；
（3）将热解气通入气化反应器中，并采用一次风将粉碎后的焦通入气化反应器中，加入二次风进行气化，以得到合成气，其中气化温度为900℃；
（4）将得到的合成气一部分用作低温热解反应器的热源，另一部分留待备用。
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